黄土地区管道顺河谷敷设选线小结
2019-04-04孙建科
摘要:延安地区为典型的黄土地貌,油气资源丰富。油气管道大部分在沟谷川道内敷设,由于线路选线过程中问题认识不足,后期管道所处地质条件发生变化导致管线运营安全受到影响。本文针对延安地区已建项目线路改线问题遇到的问题,简要说明黄土地区管道顺河谷敷设,水源对管道路由的影响及注意事项。
关键词:河谷阶地敷设;水源影响;湿陷性黄土;线路选线
1、概述
延安地区的主要干流有洛河、延河、秀延河、仕望河和云岩河,这些干流与其多级支流构成了区域性水系网络,造就了延安地区的区域性地貌特征。对于这些常年有水的河流,普遍比较重视,设计所需要的水文资料便于收集。而对于季节性河流,由于枯水期河道干涸,汛期洪水又暴涨暴跌,洪水对管道的危害程度往往为枯水期假象所掩盖,加之这种河流的水文资料不便获取,往往被忽视,若不能在选线过程中充分认识到其潜在的威胁,以后必将对管道造成危害。
2、管线顺台地敷设
河谷阶地表层全部由冲积黄土等沉淀物堆积的台地。河谷阶地地势相对平坦,水资源丰富,交通道路相对发达,人口密度较大。河谷阶地选线,线路社会依托条件好,线路宜布置在二阶台或者二阶台以上的区域,宜选择在沿河谷不受冲刷的一侧敷设,尽量避免将线路选择在斜坡地段,尽可能的减少将管道敷设在河道或者靠近河道的台地上,以防由于洪水爆发或者人为的河流改道造成水流对台地的冲蚀,影响管道运营安全。
以安塞-永炼原油管输工程井家坪至余家坪段管线为例,该段线路主要敷设在河谷阶地上。工程于2007年7月29日正式破土动工,于2008年9月26日建成投产。由于后期部分线路段沿河一侧工厂的建设,导致河流改道、河道变窄、水位上升影响到河流两侧阶地上的黄土性质,黄土湿陷性加剧、黄土坍塌,致使管道的安全受到严重影响。因此不得不选择线路改线,将管道平移到更高一层的台地上。
对于深切狭窄的河道和沟谷,两侧无明显的台地。管线不能长距离的敷设在河道或者沟谷底部。河内积水容易淹没管道,水流冲刷使埋地管道悬空,且施工难度相对较大,不利于管道安全敷设。当道路一侧山体削坡相对简单时,管线可沿道路一侧削山拓宽作业带敷设;当道路一侧山体较高,削坡难度及危险性系数较大时,管道顺沟敷设难度较大,建议线路绕行。
3、河谷水源影响
线路通过黄土地区沟谷川道上现有水库、水塘、河流等水源丰富地段,应充分考虑水对土体的影响,尽量避免靠近水库、水塘的坝体及河岸。
同样以安塞-永炼原油管输工程井家坪至余家坪段段管线为例,部分线路段由于政府组织的拦沟围湖造田导致水流无法及时有效的导流,形成人工蓄水塘。蓄水塘内水渗流,导致周围黄土吸水,黄土内盐分流失,黄土胶结能力降低,黄土出现坍塌、水土流失现象,管道表层及周围土体塌陷,随着水流向低洼地段流失,导致管道裸露。同时流动的土体对管道在一定方向形成力的作用,容易使管道断裂,严重影响了周围分布管道的运营安全。因此线路经过已有和拟建水库、池塘等蓄水地段时,应考虑这些地方水的渗漏引起周围地质条件变化,威胁管道安全。
4、湿陷性黄土
此外沟谷川道选线还要重视湿陷性黄体对管道安全的影响。从肉眼上识别,湿陷性黄土一般呈黄色,褐黄色或灰黄色,空隙大。在干旱条件下,黄土以粗粉粒为主体骨架的多空隙结构,遇水后黄土内盐分容易溶解于水中,胶结强度下降,黄土坍塌被流水侵蚀形成沟谷。因此在选线过程中需全面了解所经地区黄土的湿陷等级,尽量选择在湿陷性弱的地带通过。
从肉眼上识别,湿陷性黄土一般呈黄色,褐黄色或灰黄色,空隙大。在干旱条件下,黄土以粗粉粒為主体骨架的多空隙结构,遇水后黄土内盐分容易溶解于水中,胶结强度下降,黄土坍塌被流水侵蚀形成沟谷。因此在选线过程中需全面了解所经地区黄土的湿陷等级,尽量选择在湿陷性弱的地带通过。
5、结束语
1、河谷阶地选线,线路宜布置在二阶台或者二阶台以上的区域。
2、对于狭窄的河谷,线路宜沿河谷一侧道路削坡敷设。
3、线路通过黄土地区现有水库、水塘、河流等水源丰富地段,应充分考虑水对土体的影响,尽量避免靠近水库、水塘的坝体及河岸。
4、湿陷性黄土选线,应全面了解所经地区黄土的湿陷等级,尽量选择在湿陷性弱的地带通过。
参考文献:
[1]李朝,陈向新,杨益均管道线路工程中的水工保护油气储运 1999
[2]《黄土地区油气输送管道线路设计规范》SY/T7363-2017
作者简介:孙建科(1988.11-),男,山东临沂人,山东莱克工程设计有限公司助理工程师,2011年毕业于中国石油大学胜利学院,主要研究方向:长输管道线路设计。